Decimo obiettivo per la sonda Lucy durante il suo volo verso Giove

Abbiamo già parlato parecchio della sonda Lucy, lanciata dalla NASA con lo scopo di raggiungere per la prima volta i cosiddetti asteroidi Troiani di Giove, sia quelli situati nei pressi del punto Lagrangiano L4, sia quelli di L5.

Suggerisco perciò di rileggere intanto l’articolo di Antonio Piras apparso tra le news, per poi passare al mio articolo della categoria delle sonde spaziali, in cui ho presentato come di consueto il mio programma interattivo e di visualizzazione 3D del percorso che la sonda sta effettuando ed effettuerà nei prossimi anni.

Cercando sul sito il termine “LUCY” troverete anche altri articoli tra i quali l’ultimo (sempre di Antonio Piras) riguarda il fatto che uno degli asteroidi Troiani ha un satellite e dunque siamo arrivati a 9 asteroidi obiettivo della sonda.

I bravissimi scienziati della NASA hanno trovato ora un decimo obiettivo per la sonda Lucy, stavolta un altro asteroide della fascia principale: per questo motivo ho aggiunto i suoi dati (presi come sempre dal sito HORIZONS del JPL) al mio programma 3D.

Notevole è il fatto che l’incontro con questo nuovo obiettivo avverrà quest’anno, a novembre! Non dovremo perciò aspettare parecchi anni per vedere le immagini di altri oggetti del Sistema Solare inviate dalla sonda Lucy.

Veniamo dunque al programma interattivo di visualizzazione 3D

Come consuetudine degli articoli sulle sonde spaziali, per attivare il programma in un’altra pagina basta cliccare sull’immagine seguente

ottenendo così la visualizzazione dall’alto di parte del Sistema Solare alla data di lancio della sonda Lucy.

I comandi per far partire, mettere in pausa e far ripartire la simulazione sono sempre gli stessi, particolarmente intuitivi.

Il tasto di play inizia la simulazione, che viene automaticamente interrotta in alcuni momenti principali della missione (incontri di asteroidi e flyby della Terra): in un qualsiasi momento la simulazione può essere fermata col tasto di stop.

Per riavviare il moto della sonda basta premere di nuovo start oppure si può procedere con un passo di 5 giorni con il tasto di step.

In ogni momento, sia che la simulazione sia attivata oppure interrotta, sappiamo che è possibile modificare l’orientamento e la visualizzazione semplicemente usando il mouse (sul PC) oppure con un dito sui dispositivi sensibili al tocco (PC, cellulari o tablet), come pure è possibile modificare lo zoom della visualizzazione sia ingrandendolo che rimpiccolendolo con le ben note operazioni (con la rotella del mouse o con due dita).

Per seguire il complicato percorso della sonda Lucy all’interno del Sistema Solare, suggerisco di  avanzare nella simulazione senza spostare il punto di vista o lo zoom, fino ad arrivare al termine della simulazione: in questo modo si avrà un’idea delle orbite che la sonda effettuerà nel corso di parecchi anni.

Successivamente potremo rilanciare il programma (premendo F5 oppure semplicemente chiudendo la finestra del programma e riavviandolo) e goderci di nuovo le evoluzioni della sonda spostando il nostro punto di vista in modo tale da verificare che mentre i pianeti viaggiano in prossimità dell’eclittica (cioè in un’orbita quasi complanare con quella della Terra) viceversa gli asteroidi hanno orbite variamente inclinate e potranno trovarsi sia sopra che sotto il piano orbitale terrestre.

Tutti i vari rendez-vous con la Terra e relativi Gravity Assist (GA) servono appunto a modificare l’orbita della sonda ed in particolare la sua inclinazione: senza questi GA la sonda continuerebbe la sua orbita iniziale, mantenendosi sullo stesso piano.

Quale migliore occasione di vedere e toccare con mano tutto questo, magari procedendo passo passo?

Tra l’altro potrete pure verificare che la sonda (con lo step di 5 giorni) procede velocemente quando si trova più vicina al Sole (in occasione dei GA) mentre è più lenta quando si trova alla distanza di Giove (orbita gialla) : in particolare dopo la serie di incontri con gli asteroidi Troiani di L4 la sonda si avvicinerà al Sole aumentando di parecchio la sua velocità , girando intorno al Sole, per poi allontanarsene di nuovo procedendo verso Giove.

Buona visualizzazione 3D e rimanete sintonizzati per vedere se magari i diabolici tecnici della NASA scopriranno nel frattempo qualche nuovo obiettivo per la sonda Lucy!

PS Avendo inserito un nuovo oggetto tra quelli visitati dalla sonda Lucy, ho modificato anche la versione originale del programma: sia qui che nell’altro articolo sulla sonda Lucy quindi avremo la nuova versione, in una sorta di aggiornamento in corso d’opera.

Gli obiettivi della sonda Lucy

L’articolo da cui traggo le informazioni appare ancora una volta nel sito UniverseToday: invece di tradurlo integralmente ne estrarrò solo le notizie relative alla sonda Lucy evitando sovrapposizioni con gli articoli precedenti.

Lascio dunque la parola a Evan Gough che però ha sbagliato un po’ di conti, parlando di un undicesimo obiettivo.

La NASA ha aggiunto un altro asteroide da incontrare lungo il percorso prestabilito per la sonda Lucy, senza necessità di modificare troppo il suo cammino: questo asteroide si troverà proprio lì pronto per un ennesimo rendez-vous.

Tutti gli obiettivi della sonda sono ovviamente anche loro in costante movimento, tutti in orbita intorno al Sole: apparentemente combinare i flyby della Terra con le visite dei gruppi di asteroidi potrebbe sembrare scoraggiante.

Visitare tutti questi asteroidi richiede inoltre un sistema di navigazione e di tracking molto sofisticato.

Jacob Englander, responsabile dell’ottimizzazione per la sonda Lucy dice che “ci sono due modi per impostare la navigazione di una sonda come la Lucy: si potrebbe utilizzare un’enorme quantità di propellente zigzagando qua e là per il Sistema Solare alla ricerca di nuovi target (ndr: un po’ come accade nei migliori film o serie di fantascienza, laddove non hanno quasi mai problemi energetici ) oppure si possono cercare opportunità particolari alloché oggetti si allineano perfettamente”.

I tecnici della missione hanno calcolato già da parecchi anni dove si troveranno i target della sonda Lucy, ma questo non significa che sia un compito facile: la navigazione ottica risulta necessaria quando la sonda Lucy si avvicina ad uno qualunque dei suoi obiettivi. In questi casi le immagini ottenute con le fotocamere a bordo vengono combinate con i dati di tracking, per determinare l’esatta posizione della sonda.

L’ultimo asteroide aggiunto

L’asteroide in questione appartiene come detto alla fascia principale ed è denominato (152830) 1999 VD57 : rappresenta un’ottima opportunità di testare il sistema di navigazione della sonda prima che questa raggiunga i suoi obiettivi principali.

Raphael Marshall, dell’Osservatorio di Nizza, in Francia, collaboratore al progetto, ha identificato l’asteroide 1999 VD57 come un oggetto di particolare interesse per la sonda Lucy ed afferma: “Ci sono milioni di asteroidi nella fascia principale. Ne ho selezionati ben 500.000 per vedere se la sonda potrebbe incontrarli da vicino in modo tale da poterne avere una buona visione.

Questo asteroide è emerso tra tutti gli altri: la traiettoria iniziale della sonda la porterà a circa 40.000 miglia (ndr: circa 64000 km ) dall’asteroide, almeno tre volte più vicino rispetto ad altri asteroidi analizzati”.

Ma la NASA non avrebbe nemmeno considerato questo asteroide, se incontrarlo avesse richiesto una manovra dispendiosa in termini di propellente: in questo caso invece basterà una piccola correzione di rotta per ottenere un incontro ancor più ravvicinato.

La NASA ha aggiunto perciò questo nuovo target perché potrà contribuire parecchio come test tecnico, ovviando ad un problema presente tutte le volte che si visitano oggetti piccoli e veloci come gli asteroidi: come una sonda ne avvicina uno, è difficile determinare con precisione la sua posizione rispetto all’asteroide stesso e questo fatto rende difficoltoso il puntamento delle fotocamere di bordo.

Hal (ndr: che nome profetico! ) Levison, del Southwest Research Institute di Boulder, Colorado, dice che “in passato la maggior parte delle missioni cercava di minimizzare questa incertezza scattando parecchie fotografie della regione dove l’asteroide doveva trovarsi, (ndr: fino a trovarlo ) con una procedura non proprio efficiente ed ottenendo in genere una montagna di foto del cielo vuoto. Quella della sonda Lucy sarà la prima missione ad impiegare questo sistema innovativo ma complesso di rintracciare automaticamente un asteroide durante un incontro, permettendo al team di concentrarsi sull’obiettivo, ottenendone un numero maggiore di immagini.”

Rintracciare un asteroide durante un incontro piuttosto che fare affidamento su immagini preesistenti, non è però senza rischi: l’orientamento dell’asteroide 1999 VD57 durante l’incontro sarà una prova generale per la sua nuova strategia di navigazione. La geometria di questo incontro è abbastanza simile a quella degli incontri finali con gli Asteroidi Troiani, tant’è che la NASA potrà fare pratica prima degli ogiettivi scientifici veri e propri.

L’asteroide (ndr: la cui sigla pone la sua data di scoperta nel 1999 ) è molto piccolo, al punto che non era mai stato considerato come obiettivo da parte dalla NASA, quando stava impostando la missione: ha un diametro di circa 700 metri (ndr: non vi dirò quante miglia sono: stavolta nell’articolo appaiono i due valori! ) e sarà il più piccolo asteriode della fascia principale mai visitato finora. Come dimensioni è molto vicino agli asteroidi Bennu e Ryugu, i due NEO (NEAR Earth Object) che sono stati visitati recentemente da sonde.

La traiettoria originale della sonda Lucy l’avrebbe portata a 64.000 km dal piccolo asteroide, ma una nuova traiettoria la porterà ad appena 450 km dall’obiettivo: nel mese di maggio del 2023, la sonda Lucy inizierà una serie di manovre che l’avvicinerà a questo suo nuovo obiettivo.

Perchè visitare gli asteroidi Troiani

Gli asteroidi Troiani sono obiettivi interessanti perché sono differenti da quelli della fascia principale: la loro superficie è quasi nera e riflette poca luce e sono stati intrappolati in un’orbita collegata a Giove da miliardi di anni.

Sono asteroidi, ma i documenti che descrivono gli obiettivi scientifici della sonda Lucy ne parlano come di planetesimi provenienti dalla parte esterna del Sistema Solare: “Probabilmente si sono formati originariamente ben al di là della loro posizione corrente (cioè dalla distanza di 15-30 UA fino al valore attuale di 5 UA), trascinati nella loro posizione attuale a causa delle variazioni orbitali dei pianeti giganti.”

Gli asteroidi della fascia principale invece non sono così antichi e non sono incontaminati : sono stati soggetti infatti ad agenti atmosferici dello spazio, riscaldamenti e collisioni. Anche loro risultano obiettivi scientifici interessanti, per altri motivi e per altre missioni.

Gli asteroidi Troiani non sono stati soggetti a questo tipo di interazioni e sono perciò oggetti primordiali conservati rispetto ai primi tempi di evoluzione del Sistema Solare. Tra gli asteroidi Troiani ci sono parecchi tipi differenti di oggetti e la sonda Lucy visiterà alcuni rappresentanti di vari tipi, includendo il membro di una famiglia collisionale e di una famiglia binaria, di massa simile: si tratta di oggetti aventi un diametro che va da 1 a 100 km.

Finora abbiano visitato otto asteroidi della fascia principale e quelle visite hanno rivoluzionato le nostre conoscenze riguardo la formazione di questo tipo di asteroidi e dei pianeti all’interno del Sistema Solare.

Gli asteroidi Troiani di Giove non erano mai stati visitati finora e la sonda Lucy ne visiterà ben 8 (ndr : al momento! ) nel corso di un’unica missione: sono un serbatoio di oggetti del primo Sistema Solare che praticamente chiedono di essere esplorati, dopo essere stati posti casualmente a portata di mano a causa della migrazione dei pianeti giganti.

Buona visualizzazione 3D e rimanete sintonizzati per vedere se magari i diabolici tecnici della NASA scopriranno nel frattempo qualche nuovo obiettivo per la sonda Lucy!